Сетевой фильтр

Как правильно сделать выбор

Выбор сетевого фильтра, по мнению специалистов, надо начинать с внешнего осмотра. На нем должна быть обязательная кнопка, которая позволяет сделать сетевое отключение принудительно. Сетевой фильтр — устройство, в котором имеет значение количество гнезд питания электрооборудования, это зависит от производителя изделий, обычно один фильтр питает несколько приборов разной мощности.

Правильный выбор основывается на сопровождающих изделие документах, в них отражена вся необходимая для покупателя информация. В паспорте должны быть указаны все функции, которыми обладает фильтр от производителя

Обратите внимание на значение величины импульсной нагрузки, оно указывает на способность фильтра выдерживать ощутимые перепады напряжения в сети. Некоторые модели сетевых фильтров могут выдерживать влияние атмосферных разрядов на источник питания

Сетевые фильтры для офисов

Для бытовых потребителей электрической энергии предлагается стандартная длина шнура питания устройства — 1,8 м, но есть и другие варианты питающего фильтр кабеля — 5 м. Наличие разного количества предохранителей в устройстве (но не менее трех) должны гарантировать защиту от разного вида помех. Если на устройстве нет светодиодной кнопки, то это простой удлинитель.

Как выбрать сетевой фильтр для компьютера

Сейчас в каждой семье в городах есть компьютер, для них разработаны фильтры, которые выполняют защитную функцию компьютерного оборудования от перепадов напряжения и высоких частот в сети. Пользователи часто визуально могут спутать фильтр с другим устройством — ИБП, но фильтр функционально защищает ПК от перенапряжения, он не выполняет поддержку электроснабжения в случае отключения сети, как ИБП.

Сетевые фильтры для ПК

Сетевой фильтр нужен для обеспечения фильтрации сетевого напряжения для компьютера, он решает следующие задачи:

• контроль проходящих через него импульсов, которые могут вызвать автоматическую перезагрузку ПК без сохранения данных на мониторе;
• обеспечение сглаживания высокочастотных импульсов, которые возникают при одновременном включении мощных потребителей.

Специалисты для защиты собственной компьютерной техники рекомендуют изделие компании АРС, это устройство отлично подходит для домашнего применения, а также в небольших офисах.

Модель Surge Arrest Essential

Модель имеет пять розеток, считается недорогой. По основным параметрам характеристик устройство среднее. Рекомендуется подключать через этот фильтр телефонное оборудование, факс, ПК. Длина кабеля — 1,8 м.

Производители предлагают и более качественную защиту — это модель Pilot X-Pro, которая является более устойчивой к нагрузке при высокой частоте скачков напряжения. Фильтр этой модели по данным паспорта поглощает до 650 Дж, превращая их в энергию тепла.

Выбор фильтра для ЖК-телевизора

Защита домашнего кинотеатра, а также другой видеоаппаратуры выполняет сетевой фильтр для телевизора, который должен гарантировано защищать оборудование от помех и перепадов напряжений. Специальные фильтры для телевизоров имеют автоматическое отключение, когда происходит короткое замыкание в сети. Эксперты рекомендуют для этих целей модель фильтра APC PMF83VT-RS, который представлен на фото:

Вариация сетевого фильтра

Эта модель стоит около 3 тысяч рублей, имеет коаксиальный вход, индикатор, максимальный ток нагрузки до 10 ампер, мощность 2,3 кВт, напряжение 230 вольт, имеет 8 розеток с заземлением, длина кабеля — 200 см, расположение розеток двухстороннее, имеет защиту для телевизионного сигнала. Каждая розетка может быть принудительно включена или выключена, есть общий выключатель розеток. Какой выбрать сетевой фильтр — этот вопрос всегда стоит перед обывателем из-за стоимости устройств.

Есть более дешевый вариант фильтра для телевизора, который стоит 1 тысячу рублей, это MOST Elite ERG, на фото:

Сетевой фильтр с включением для каждой розетки

Параметры характеристик этого фильтра такие же, как в модели APC PMF83VT-RS, но он имеет всего пять розеток.

Разновидности фильтров

Специалисты различают сетевые фильтры по трем категориям, которые определяются по уровню их защиты, а именно:

• базовый вариант, эфирная защита — маркируется Essential, рекомендуется для домашнего оборудования: микроволновка, бытовое оборудование (пылесос, утюг, другие приборы);
• универсальный фильтр — маркировка в паспорте Home/Office, рекомендуется для компьютерного оборудования, современных ЖК-телевизоров;
• фильтр категории Performance, рекомендуется для работы с чувствительным к сетевому напряжению оборудованием, имеет достаточно высокую стоимость.

Принцип работы

По своей функциональности сетевые фильтры подразделяются на:

1. простые приборы с защитой от кратковременных перенапряжений и сверхтоков;
2. электронные индуктивно-емкостные схемы;
3. комбинированные устройства.

Простые фильтры

К ним относят варисторные изделия, которые в своем составе имеют:

1. варистор, отекающий кратковременный пик перенапряжения;
2. биметаллический контакт или предохранитель, работающий в качестве максимальной токовой защиты.

Фильтры с варисторами

Они могут изготавливаться отдельным полупроводником или сборкой из них.

Единичный модуль

Один варистор используется в самых простых защитах.

При номинальном электроснабжении сети он обладает большим электрическим сопротивлением и ток через себя не пропускает. Если же напряжение возрастает до критической величины порядка 470 вольт, то полупроводниковый переход варистора пробивается и устраняет перенапряжение замыканием потенциалов сквозь свой внутренний переход, что сопровождается выделением тепловой энергии.

Сборка варисторов

Классическая схема собирается на основе треугольника с заземлением средней точки. Варисторы фильтра защищают нагрузку от симметричных и асимметричных перенапряжений в сети.

Заземление повышает эффективность работы схемы, отводит помехи по дополнительному проводу, подключенному к контуру земли.

Дешёвые сетевые фильтры с отдельной варисторной сборкой, широко используются в быту. Они фильтрацией сигналов помехи высокочастотного напряжения не занимаются, а могут ограничивать только импульс перенапряжения.

Защита от сверхтоков

Высокое напряжение, проскочившее через варисторы при отказе их работы или по другим причинам, создает повышенные токи нагрузок на подключенном оборудовании. Для их ограничения на сетевой фильтр устанавливают токовые защиты:

1. предохранитель;
2. или автоматический отсекатель токов многоразового использования.

Второй вариант предпочтительнее: для ввода в работу после срабатывании защиты достаточно нажать на соответствующую кнопку. Это удобнее, чем вскрывать корпус и менять предохранитель, который еще надо предварительно найти.

Электронные LC схемы

Принцип работы защиты

Электрическое сопротивление резистивных элементов не изменяется от рода тока, который протекает сквозь них. Совсем иная картина складывается у реактивных элементов:

• емкостей;
• индуктивностей.

Их сопротивление находится в прямой зависимости от частоты сигнала.

Сетевой фильтр с индуктивностью резко увеличивает сопротивление для прохождения токов высокой частоты. Для этого достаточно последовательно к нагрузке разместить в каждом проводе фазы и нуля по одной катушке с индуктивностью порядка 60÷200 мкГн.

Помехи низких частот можно гасить резистивным сопротивлением до 1 Ома, но лучше использовать конденсатор, подключенный параллельно к нагрузке с номиналом в пределах 0,22÷1,0 мкф, создавая минимум двойной запас для его работы по напряжению.

На основе этого принципа создаются различные схемы фильтров снижения высокочастотных помех.

У LC фильтров одновременно работают два закона коммутации:

1. индуктивность гасит резкие повышения тока;
2. конденсатор подавляет высокочастотные броски напряжения.

Комбинированные устройства

Элитные сетевые фильтры сочетают в себе принципы работы обеих схем защиты:

1. варисторных сборок, устраняющих импульсы перенапряжений;
2. и LC контуров, гасящих высокочастотный сигнал помехи.

Управление их работой облегчает функция Master Control, осуществляемая микропроцессорным устройством.

По такой схеме работает известный сетевой фильтр Pilot.

Минимальную фильтрацию высокочастотной сигналов напряжения обеспечивает сетевой фильтр с тремя составными частями: варистор с напряжением 470 вольт, два дросселя на 60÷200 мкГн, конденсатор 0,22÷1,0 мкф.

Основные параметры сетевых фильтров

Почему это важно? Сетевой фильтр с двухобмоточным дросселем Конденсаторы устанавливаются на входе и выходе схемы. Итак, с этим универсальным фильтром все, надеемся, понятно

Можно использовать и неоновую лампочку, например, ТН-0,2.

Схема простого RC фильтра верхних частот представлена на рис. Попробуйте определить коэффициент усиления на этой частоте по АЧХ на рис. Фильтры противопоказано подключать друг к другу.

Варистор FNRК можно заменить на любой, имеющий в маркировке символы «20К» или «20N» 20—это диаметр варистора в миллиметрах, — напряжение срабатывания варистора — B.

ПринципиЕшьная схема подавителя высокочастотных помех изображена на рис.

Фильтры Предназначены для подавления помех. И напоследок.

Индуктивность — 10 мкГн и выше; Первые два сопротивления включаются перед дросселями для ограничения помех между варистором и конденсаторами. Фильтры в источниках питания для электронной …

Основные параметры сетевых фильтров

Почему это важно? Сетевой фильтр с двухобмоточным дросселем Конденсаторы устанавливаются на входе и выходе схемы. Итак, с этим универсальным фильтром все, надеемся, понятно

Можно использовать и неоновую лампочку, например, ТН-0,2.
Схема простого RC фильтра верхних частот представлена на рис. Попробуйте определить коэффициент усиления на этой частоте по АЧХ на рис.
Фильтры противопоказано подключать друг к другу.
Варистор FNRК можно заменить на любой, имеющий в маркировке символы «20К» или «20N» 20—это диаметр варистора в миллиметрах, — напряжение срабатывания варистора — B.
ПринципиЕшьная схема подавителя высокочастотных помех изображена на рис.
Фильтры Предназначены для подавления помех. И напоследок.
Индуктивность — 10 мкГн и выше; Первые два сопротивления включаются перед дросселями для ограничения помех между варистором и конденсаторами.
Фильтры в источниках питания для электронной …

Зачем нужен сетевой фильтр: краткое пояснение

Само название этой электронной схемы объясняет ее назначение. Слово «фильтр» указывает на отсеивание вредных помех, а «сетевой» — определяет их источник.

Другими словами, весь электрический мусор, поступающий из сети питания, отсеивается на входе нашего устройства и не влияет на качество работы бытового прибора. Основной же сигнал сети 220 вольт с частотой 50 герц беспрепятственно проходит через фильтр.

Электромагнитные помехи в сети появляются спонтанно, предугадать их появление невозможно. Даже простое включение лампы накаливания формирует начальный бросок тока, создающий зону переходных процессов.

Подключение электродвигателей холодильника, стиральной или посудомоечной машины связано с изменением индуктивного сопротивления. Ток такого включения может превышать в десятки и более раз номинальную величину нагрузки.

При этом в сети создается значительная «просадка» напряжения. А далее следует его всплеск, формирующий высоковольтные помехи.

Эти процессы протекают кратковременно. Во времена пользования аналоговой бытовой техникой они особого вреда не причиняли, а в аудио и видео аппаратуру встраивали простейшие фильтры, отлично выполняющие свои функции.

Они надежно сглаживали все эти быстрые провалы и пики напряжения своей конструкцией, предотвращая их попадание к чувствительной электронной схеме.

Какой вред наносят электромагнитные помехи

1. Напряжение кратковременных импульсов накладывается на основной сигнал питания сети 220. При этом в точке амплитуды может возникнуть перенапряжение, способное прожечь рабочий слой изоляции или повредить электронный компонент.
2. Проникающие внутрь слаботочных цепей посторонние сигналы искажают работу звукозаписывающих или звуковоспроизводящих устройств, видеотехники, телеприемников, дорогой цифровой аппаратуры.
3. Специальная техника позволяет через электромагнитные шумы, передающиеся по нулевому проводнику, проложенному вне квартиры, получать доступ к конфиденциальной информации.

Чтобы надежно бороться с помехами необходимо знать особенности своей бытовой сети.

Как сделать сетевой фильтр напрямую, без кнопки

Если старая кнопка окончательно вышла из строя, а новой под рукой нет, можно подключить сетевой фильтр напрямую, превратив его в обычный удлинитель.

Для этого нужно сделать следующее:

1. Вскрыть корпус фильтра сетевого напряжения, открутив монтажные винты отверткой;
2. Отпаять от кнопки провода и спаять их по цвету, минуя кнопку;
3. Заизолировать место соединения изоляционной лентой или при помощи термоусадки;
4. Собрать удлинитель, протестировать его работоспособность.

Чтобы избежать описанных в данной статье проблем с выключателем сетевого фильтра, при выборе устройства следует учитывать максимально допустимую мощность подключенной нагрузки и максимальный ток нагрузки.

ВИДЕО ОБЗОР

Установка задней панели с оборудованием

В первую очередь после каркаса устанавливается задняя стенка, в которой имеют все необходимые отверстия и крепежи для монтажа механического и электронного оборудования. Сюда входят краны, вентиля, смесители и переключатели.

Также здесь могут быть гибкие шланги с душевым рассеивателем. В некоторых моделях предусмотрено декоративное освещение, вмонтированное радио и другие аксессуары.

Если рассматривать подобные примеры, то сборка душевой кабины Ниагара своими руками, усложнена вмонтированными электронными приборами. В ней имеется декоративное освещение, радио, приспособление для сушки волос.

Зачем нужен сетевой фильтр: краткое пояснение

Само название этой электронной схемы объясняет ее назначение. Слово «фильтр» указывает на отсеивание вредных помех, а «сетевой» — определяет их источник.

Другими словами, весь электрический мусор, поступающий из сети питания, отсеивается на входе нашего устройства и не влияет на качество работы бытового прибора. Основной же сигнал сети 220 вольт с частотой 50 герц беспрепятственно проходит через фильтр.

Электромагнитные помехи в сети появляются спонтанно, предугадать их появление невозможно. Даже простое включение лампы накаливания формирует начальный бросок тока, создающий зону переходных процессов.

Подключение электродвигателей холодильника, стиральной или посудомоечной машины связано с изменением индуктивного сопротивления. Ток такого включения может превышать в десятки и более раз номинальную величину нагрузки.

При этом в сети создается значительная «просадка» напряжения. А далее следует его всплеск, формирующий высоковольтные помехи.

Эти процессы протекают кратковременно. Во времена пользования аналоговой бытовой техникой они особого вреда не причиняли, а в аудио и видео аппаратуру встраивали простейшие фильтры, отлично выполняющие свои функции.

Они надежно сглаживали все эти быстрые провалы и пики напряжения своей конструкцией, предотвращая их попадание к чувствительной электронной схеме.

Важно понимать, что фильтр работает исключительно с кратковременными провалами и пиками входного сигнала. Если же подобный процесс немного затянется, то здесь нужно другое устройство — стабилизатор напряжения

Какой вред наносят электромагнитные помехи

1. Напряжение кратковременных импульсов накладывается на основной сигнал питания сети 220. При этом в точке амплитуды может возникнуть перенапряжение, способное прожечь рабочий слой изоляции или повредить электронный компонент.
2. Проникающие внутрь слаботочных цепей посторонние сигналы искажают работу звукозаписывающих или звуковоспроизводящих устройств, видеотехники, телеприемников, дорогой цифровой аппаратуры.
3. Специальная техника позволяет через электромагнитные шумы, передающиеся по нулевому проводнику, проложенному вне квартиры, получать доступ к конфиденциальной информации.

Чтобы надежно бороться с помехами необходимо знать особенности своей бытовой сети.

Подробности

Схема сетевого фильтра на 220 В

• Колебания высокой частоты, попадая на катушке индуктивности, увеличивают ее степень сопроивления и потому не пройдут далее (индукционное сопротивление соразмерно частоте).
• Попадания на контакты на конденсаторе будут гасить высокие частоты при правильном выборе емкости (сопротивление емкости при подобном методе подключения обратно соразмерно частоте токовых колебаний).

На двух схемах параллельно конденсатору будет подключен резистор с огромным сопротивлением. Он будет выполнять роль нагрузки для такого элемента, как конденсатор, при выключении питания (на конденсаторе может начать скапливаться свободный тип заряда, который является опасным даже после 100%-ого отключения фильтра от сетей переменного тока). Простейший сетевой фильтр можно сделать своими руками. Кстати, ферритный фильтр лучше всего покупать в виде разъемного по диаметру удлинительного кабеля. Его предназначение в работе схемы – это подавление помех высокой частоты по цепи электропитания за счет увеличения проводниковой индуктивности, а еще поглощения излучений непосредственно ферритом. Это прекрасное решение для того, что подключаться к сети электропитания домашней техники. Возможны и остальные осуществления сетевого электрофильтра. В роли примера можно приводить схемы, которые применяют в технике Пилот.

Предоставляем вам инструкцию по сборочному процессу обычного фильтра для сети собственноручно. Собрать фильтр из предложенных схем достаточно просто, и для этого не потребуется плат печатного типа или единочного корпуса на удлинителе. При хорошем выборе размером элементов и их компоновки можно вмещать их в корпусе недорогостоящего варисторного фильтра для сети. Цепь, которая есть в наличии, должна быть разрезана (контакты от варистора до розеток, а непосредственно варистор оставляют), а элементы будут размещены в соответствии со схемой и спаиваются. Должно все получиться как по схеме.

Конденсаторы С1 и С2 можно объединять в один, если есть нужные показатели и свободное место. Или же наоборот, набирать несколькими соединениями параллельного типа, если позволяет свободное место. Лучше всего применять пленочные емкости от 0.22 до 1 мкФ. Максимально допускаемое напряжение лучше брать с запасом (на случай помех с резкими изменениями напряжения), к примеру, до 680 В. Сопротивление R3 должно быть от 0.5 до 1.5 МОм. Мощность также лучше брать с запасом для лучшей тепловой отдачи 0.5 Вт. В схеме №3 поменяют катушки и конденсатор, и именно катушки обладают наиболее оптимальными показателями индуктивности при малых размерах и стоящих перед ними задачах. Получается, что для пайки вы будете использовать куда меньше деталей.

Устройство сетевого фильтра

В конструкции сетевого фильтра предусмотрено два «фильтрующих» блока. В первом находятся так называемые варисторы – это полупроводниковые приборы, активное сопротивление которых напрямую зависит от напряжения. Чем выше на входе напряжение, тем меньше сопротивление варистора.

Предположим, в электрической сети 220В возник резкий скачок напряжения вверх, оно стало больше 220В. В этом случае варисторы автоматически уменьшают собственное сопротивление, поэтому они берут на себя часть «лишней» энергии, часть «лишнего» электрического тока, преобразуя все это «лишнее» в тепло. Это позволяет уберечь компьютер от повышения напряжения в электрической сети.

Второй фильтрующий блок представляет собой фильтр емкостного типа, состоит он из так называемых конденсаторов. Конденсаторы забирают в себя излишнюю энергию, которая выделяется при скачках напряжения вверх, и отдают эту энергию обратно при скачках напряжения вниз.

Таким образом, они как бы сглаживают скачки напряжения, делая их меньше и, что важнее, намного спокойнее. Вверх – медленнее, вниз тоже медленнее. Получается, что вместо резких скачков получаем плавное «качание», как на волнах, что гораздо менее вредно для компьютеров.

Вывод:

Как говорится, что и требовалось доказать!

При медленных перепадах напряжения

Если напряжение в  сети повышается или понижается медленно, то сетевой фильтр этого, как бы, не замечает. Он не сглаживает и не фильтрует такие медленные перепады. Для этого сетевой фильтр не годится. Тут уже нужен стабилизатор напряжения.

Функцию стабилизатора напряжения, как правило, выполняют так называемые источники бесперебойного питания (ИБП). Это тяжелые устройства, которые продаются в магазинах по продаже компьютеров. Они действительно тяжелые по весу, потому что в их состав входит мощная аккумуляторная батарея, способная достаточно длительное время автономно поддерживать электропитание 220В при полностью отключенной электрической сети 220В.

При повышении внешнего напряжения источник  бесперебойного питания автоматически снижает его уровень до приемлемого. При очень сильном повышении внешнего напряжения он автоматически отключается от сети 220В и переходит на работу от аккумуляторной батареи. Аналогично ИБП «борется» с понижением напряжения, вплоть до его полного отключения. Он повышает его до требуемого уровня за счет энергии аккумуляторной батареи.

Сетевой фильтр не умеет этого делать, он для этого не предназначен. Но некоторые сетевые фильтры умеют автоматически отключаться от сети 220В, если напряжение в этой сети опустится ниже или поднимется выше определенного порога. Как правило, вверх – это свыше 250 вольт, вниз – ниже 180 вольт. И это тоже определенная защита компьютеров от поломок из-за проблем с электрической сетью 220В. Спасибо сетевому фильтру для компьютера!

Защита от помех

Кроме перепадов напряжения, в бытовой электрической сети полно помех. Они бывают импульсные, очень резкие и короткие, с амплитудой, доходящей до 6000 вольт! Такие мощные импульсы могут вывести из строя очень чувствительные микросхемы компьютеров.

А бывают не сильные, но очень высокочастотные. Настолько высокочастотные, что эти помехи могут оказывать прямое воздействие на работу компьютерного оборудования. Компьютер может воспринимать эти помехи как внутренние сигналы, может начать реагировать на них, что приводит к зависаниям, остановкам в работе и другим подобным сбоям.

Сетевой фильтр успешно борется и с импульсными помехами, и с высокочастотными помехами, сглаживая их и превращая в совершенно безопасные для компьютера перепады напряжения.

Промышленные и самодельные фильтры для трехпроводной системы питания

Среди серийно выпускаемых изделий имеются довольно полезные технические решения, на которые домашнему мастеру стоит обратить внимание

Краткий обзор полезных функций заводских моделей

Одной из популярных разработок, широко представленной в торговле, считается серия фильтров Pilot разных конструкций.

Принципиальная электрическая схема сетевого фильтра Пилот показана на картинке для облегчения понимания его возможностей.

Остановлюсь на задачах, которые призван решать Pilot XPro, специально созданный для комфортной работы, продления ресурса подключенных потребителей и снижения расхода электричества. Это:

• защита варисторами от импульсных перенапряжений;
• предотвращение действия высокочастотных помех индуктивно-емкостными сопротивлениями;
• управление электропитанием за счет введения функции Master Control;
• защита от перенапряжений, связанных с обрывом нуля;
• плавное отключение и включение оборудования под нагрузку функцией Zero Start за счет исключения бросков тока встроенной схемой;
• автоматика включения потребителей после устранения аварийного пропадания питания;
• два уровня защиты от токовых перегрузок или коротких замыканий за счет плавкого предохранителя и биметаллического расцепителя;
• индикация подключения к сети и уровня напряжения питания;
• контроль температуры и автоматическое отключение при перегреве.

Функция Master Control определяет одну розетку основной (как master-розетка). На нее подключают основной потребитель мощностью более 50ватт, например, системный блок компьютера.

При его включении автоматика одновременно запитывает три других розетки с периферийным оборудованием. Она же отключает их при снятии питания с основного блока.

На корпусе имеются розетки, не управляемые микропроцессорной автоматикой. Их используют для освещения, телефона, другого оборудования

Более подробные сведения об этом оборудовании можете узнать в коротком видеоролике владельца ZIS Company.

Принцип работы фильтра

Сетевое напряжение 220 вольт является переменным и имеет синусоидальную форму. Однако синусоида представлена не в чистом виде, а с помехами электромагнитного характера. В идеале синусоида выглядит в виде волнообразной линии, но в реальности напряжение имеет всплески, перекосы фаз и т.п.

Сетевые помехи влияют на работоспособность чувствительных электроприборов. Поэтому возникает необходимость фильтровать ток от ненужных помех. Для этих целей используется сетевой фильтр, который подключается между электрической сетью и потребителем. Фильтрующий прибор выполнен по своеобразной схеме из конденсаторов и дросселей. Основная функция фильтра – не пропускать высокочастотные помехи и паразитные импульсы. С первыми справляются индуктивности, со вторыми – емкости.